端部面板以及利用该端部面板进行双重卷边所提供的容器本体或容器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种端部面板(1)，其用以通过双重卷边而与容器本体进行卷边，所述双重卷边包括由所述容器本体和本体钩界定的端部钩，其中所述端部面板的面板边缘形成所述端部钩并且设置有至少一个凹口(2)，其中所述面板边缘包括至少两个相邻的边缘部分(3、4)，其中第一边缘部分具有第一半径，第二边缘部分具有第二半径或者是直边缘，所述凹口具有为大约10至150的宽度-深度比，并且形成在两个相邻的边缘部分中。本发明还涉及容器本体(18)以及设置有这种端部面板的容器。
【专利说明】端部面板以及利用该端部面板进行双重卷边所提供的容器本体或容器
【技术领域】
[0001]本发明涉及端部面板以及利用这样的端部面板进行双重卷边所提供的容器本体或容器。
[0002]根据本发明的容器包括端部面板，该端部面板经由双重卷边连接到容器本体。双重卷边通过首先将面板边缘靠着本体边缘铺设而形成。在首先的操作中，面板边缘在本体边缘上沿径向向外卷曲，然后向上卷曲，以形成双重卷边的卷曲部和过渡壁。之后，面板边缘被推压以沿径向向内运动，直到接近或处于容器本体处，由此形成端部钩。由此，本体边缘界定或封闭到由面板边缘、卷曲部和端部面板的相邻部分形成的环中。在接下来的操作中，面板环被推靠着容器本体，由此面板边缘变得界定在本体边缘和容器本体之间。在所形成的双重卷边中，面板边缘形成端部钩，且本体边缘形成双重卷边的本体钩。
【背景技术】
[0003]在面板边缘沿径向向内运动并且在某种程度上本体边缘也沿径向向内运动期间，其弯曲区段的直径将减小。直径的这种减小在边缘的金属材料中沿切向方向产生压缩应力，即在沿着面板边缘和本体边缘的周边的方向上产生压缩应力。压缩应力在金属中产生局部缺陷，并最终导致起皱或褶皱。
[0004]当使用较薄的金属端部面板和容器本体时，这种现象将变得更加明显。针对褶皱现象的一种可能的方案是形成双重卷边，其中端部钩(有时还有本体钩)具有减小的长度，从在较小的距离上延伸到双重卷边中。这种具有较短的端部钩并且还可能具有较短的本体钩的双重卷边具有较高的泄漏风险，尤其是当封闭的容器被(临时)加压时。这种内部压力在容器本体和端部面板上产生内部分离力，并最终可能使双重卷边展开。
[0005]褶皱是与双重卷边相关的固有的问题，原因是面板边缘固有地必须沿径向向内运动，以形成与本体边缘重叠的面板环。因为褶皱问题对于较薄的端部面板和容器本体而言更加明显，所以对于较薄的端部面板和容器本体而言几乎不太可能进行可靠的双重卷边，除非采用成本增加的额外措施，例如压缩或夹紧双重卷边或使用密封化合物。
[0006]US2, 455，737公开了一种矩形容器，其设置有矩形闭合件。该闭合件经由面板边缘通过双重卷边而连接到容器本体。面板边缘在面板边缘的弯曲区段中设置有尖锐的V形凹口。该凹口非常深，使得凹口还出现在面板壁的卷曲部与端部钩之间的过渡壁中。尖锐的V形凹口的尺寸形成为使得在所形成的双重卷边中，凹口的边缘紧密接触，凹口向上闭合，并形成连续壁。这种构造旨在避免泄漏。
[0007]然而，仍然存在泄漏的风险，原因是闭合不能控制成使得凹口能够完全闭合。此夕卜，当过度闭合凹口时，边缘不再抵靠，但是重叠将导致周边应力和不规则的“起皱”变形，从而干扰双重卷边的形成和紧密度。当凹口形成在非圆形端部面板中时尤其是这种情况，原因是对于不同的半径和/或直边缘，压缩应力和/或拉伸应力在整个周边上并不是基本上恒定的。
[0008]此外，V形凹口具有尖锐的底端部。当在双重卷边的面板壁和过渡壁之间形成卷曲部期间边缘沿径向向外和向上弯曲时，这样的尖锐V形由于应力而易于引发断裂。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种针对上述问题的解决方案，使得在尤其针对非圆形容器本体和容器的端部面板而使用较薄材料的同时制造可靠的双重卷边是可行的。对于本发明，这是利用根据本发明的端部面板来实现的，该端部面板用以通过双重卷边而连接到容器本体，该双重卷边包括由容器本体和本体钩界定的端部钩，其中端部面板的面板边缘形成所述端部钩并且设置有至少一个凹口，其中面板边缘包括至少两个相邻的边缘部分，其中第一边缘部分具有第一半径，第二边缘部分具有第二半径或者是直边缘，凹口具有大约为10至150的宽度-深度比，并且形成在两个相邻的边缘部分中。
[0010]本发明是基于这样的考虑，即当在凹口仅仅设置在面板边缘的要形成端部钩的部分中的情况下在金属面板边缘向内运动期间几乎不或基本不产生压缩应力时可以避免褶皱。因此，凹口可以设置在面板边缘的外部部分中，但是应当具有特定的宽度-深度比，以满足局部要求，并且不需要在双重卷边期间完全闭合凹口和/或凹口在面板边缘的宽度的一部分上延伸，而仍然避免泄漏和褶皱。这种凹口形成尺寸减小的间隙，并且变得沿侧向被压缩，由此将所产生的压缩应力平衡到足够的程度。当在沿径向向内运动期间形成时，凹口有效地提供用于过剩的多余材料的空间。压缩应力的减小还将导致几乎不发生或者不发生褶皱。因此，本发明允许使用较低规格的材料(即使用较薄的材料)制造双重卷边，而不会改变双重卷边的形状和高度。显然，凹口的尺寸和数量将被选择成使得对于特定容器基本上避免压缩应力的发生。
[0011]本发明不仅用于包括压缩凹口的双重卷边容器中，而且还用于面板端部和容器本体中，其中面板端部和容器本体的边缘设置有至少一个凹口，该凹口将在双重卷边操作期间被压缩。因此，本发明的两个方面将在下文中进行描述，其中首先描述本发明的容器的优选实施例。
[0012]在双重卷边制造期间，压缩应力和/或断裂形成拉伸应力可能出现在形成双重卷边的本体钩的本体边缘中。因此，根据本发明的优选的容器的特征在于，本体钩设置有至少一个周边凹口。
[0013]压缩应力基本上仅仅产生在双重卷边的某个区段中，在该区段中，向内运动导致直径减小，从而导致材料过剩，这样的区段是弯曲区段。因此，凹口设置在两个不同半径之间或者半径与直线之间的过渡部中。显然，一个或多个凹口可以设置成紧邻(例如在1_5_的范围内)第一凹口。
[0014]有利的是，在具有不同半径的相邻边缘部分之间或者在弯曲边缘部分和直边缘部分之间的过渡部处补偿由于出现直径减小和剩余材料的产生而导致的压缩应力的平衡。研究表明，当凹口设置在由于双重卷边而使得形成的额外材料的程度存在差异的过渡部中时能够进行足够的补偿。
[0015]优选地，宽度-深度比大约为20至100，更优选地大约为30至80。然而，该比还取决于所形成的双重卷边的高度，由此还取决于端部钩的高度。因此，凹口的高度可以受到限制，并且大致在大约0.1至0.8mm之间变化,更优选地在大约0.1至0.4mm之间变化。宽度被选择成用以允许补偿所形成的额外的材料，大致为大约2至20mm，实际上为大约5至15mm。当较深的凹口(例如大约0.3至0.6mm)与较窄的凹口组合设置时,那么该比可以是10至80，例如30至80。
[0016]本发明针对端部面板提供优化的结果，其中第一半径和第二半径的比在大约0.05至0.5的范围内，优选地在大约0.1至0.5的范围内，更优选地在0.1至0.3的范围内。因此，可以使用相对不同地弯曲的端部面板和对应的容器本体。例如，端部面板具有椭圆形形状。椭圆形形状是这样一种形成，其中具有不同半径的两种形状之间的过渡部对于所有角部而言是相同的。对于根据本发明的优化结果，凹口形成在第一(或较小)半径和第二半径之间的每个过渡部中。
[0017]本发明还可以用于容器和端部面板，该容器和端部面板具有不太规则的形状，并且具有为笔直形式的至少一个区段，例如端部面板具有梨形形状。在梨形形状中，容器和端部面板在具有半径的弯曲区段与直区段(半径无限大)之间具有至少一个过渡部。因此，优选的是，端部面板包括在第一半径和第二半径之间的过渡部以及在半径与直线之间的过渡部，并且凹口形成在过渡部中。
[0018]凹口的形式应当使得所产生的压缩应力和应变导致凹口的侧向压缩，由此形成压缩的凹口。因此，凹口的形式可以随着形成有该凹口的边缘的厚度而变化，其位置处于弯曲区段中或者在弯曲区段附近。允许具有这种功能的任何形式被认为处于本发明的范围内。在特定情形下，某些特定的形式可能是优选的。凹口可以是带有边缘的凹口，在凹口间隙和边缘之间具有尖锐或角度过渡部。凹口可以是倒圆的凹口，这对于平滑的且均匀的双重卷边形成而言是大致优选的。当在凹口的两侧处产生压缩应力时，优选的是使用对称的凹口。在其它情形下，凹口也可以是非对称的，也就是其两侧具有不同的形状。优选地，凹口具有弯曲形状。
[0019]本发明的另一个方面涉及容器本体，其经由双重卷边连接到端部面板，该双重卷边包括由容器本体和本体钩界定的端部钩，其中该端部面板的面板边缘形成所述端部钩，并且其中端部面板是根据本发明的端部面板。容器本体的横截面可以为椭圆形形状或梨形形状。
[0020]本发明的另一个方面涉及制造根据本发明的容器的方法。该方法生产一种容器，该容器包括容器本体和端部面板，其中端部壁经由双重卷边连接到容器本体，该双重卷边包括由容器本体和本体钩界定的端部钩。该方法的特征在于包括以下步骤:
[0021]i)提供容器本体:
[0022]ii)提供根据本发明的面板端部；
[0023]iii)将面板端部通过双重卷边连接到容器本体，使得至少在面板边缘沿径向向内运动期间，凹口由于压缩应力而沿周边被压缩，在面板边缘折叠到容器本体上之后，端部面板的面板边缘形成端部钩，并且设置有至少一个凹口，其中面板边缘包括至少两个相邻的边缘部分，第一边缘部分具有第一半径，第二边缘部分具有第二半径或者是直边缘，凹口具有大约为10至150的宽度-深度比，并且形成在两个相邻的边缘部分中。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]在以下本发明的若干实施例的说明中，将进一步描述、讨论和图示本发明的上述和其它特征，其中本发明并不被限制为这些实施例。在这个方面中，将参考附图，其中:
[0025]图1-3为根据本发明的非圆形端部面板，其具有处于过渡部中的凹口，该过渡部处于不同的弯曲区段之间或者处于弯曲区段和直区段之间。
[0026]图4A为待设置有本发明的端部面板的矩形容器本体的透视图；
[0027]图4B为图4A的局部放大图；
[0028]图5A-5C为沿着图4B中的线VA-VA截取的双重卷边方法的横截面；
[0029]图6A-6F示出了根据本发明的凹口的多个实施例；以及
[0030]图7A和7B以及8A和8B分别为本发明的梨形和椭圆形容器本体的透视图和局部放大图。
【具体实施方式】
[0031]图1示出了本发明的椭圆形端部面板I。端部面板I在相邻的弯曲边缘部分3和4中设置有凹口 2。弯曲部分3的半径Rl (45mm)不同于且大于弯曲部分4的半径R2 (20mm)。凹口与半径Rl和R2之间的过渡部5重叠。
[0032]图2示出了本发明的矩形端部面板6。矩形端部面板6在相邻的弯曲边缘部分7和直边缘部分8中设置有凹口 2。弯曲部分7的半径R3为例如20mm。凹口 2与弯曲边缘部分7和直边缘部分8之间的过渡部9重叠。
[0033]图3示出了本发明的梨形端部面板10。梨形端部面板10在相邻的弯曲部分11和12中且在弯曲部分11和直边缘部分14之间设置有凹口 2。弯曲部分11的半径R4(在从150mm至190mm的范围内)不同于且大于弯曲部分12的半径R5 (在从30mm至50mm的范围内)。凹口与半径R4和R5之间的过渡部15重叠。凹口 2也存在于相邻的弯曲边缘部分11和直边缘部分14中。弯曲部分11的半径R4为例如(170mm)。凹口 2与弯曲边缘部分13和直边缘部分14之间的过渡部17重叠，并且与弯曲区段11和13之间的过渡部16重叠。弯曲部分11的半径R4 (170mm)不同于且大于弯曲部分13的半径R6 (30mm)。
[0034]图4A和4B示出了矩形面板6对矩形容器本体18的双重卷边。容器本体18放置到面板6中，面板的弯曲面板边缘19从容器本体边缘20向外延伸(参见图5A)。面板边缘19进一步弯曲并向内弯曲，由此包含弯曲边缘部分7和直边缘部分8 (未示出)并还包含凹口 2(参见图5B)。随后，面板边缘19向上卷曲，由此形成双重卷边21。图示出了双重卷边21，其中初始面板边缘7现在与容器本体边缘19重叠，该容器本体边缘现在界定或封闭在由面板边缘7、卷曲部和过渡壁22形成的环中。双重卷边包括所谓的端部钩，该端部钩由包括凹口 2的初始面板边缘7形成。端部钩界定或封闭在容器本体18和本体钩10中，该本体钩由初始容器边缘20形成。在双重卷边9的外侧处是过渡壁22，该过渡壁经由卷曲部23将端部钩7与端部面板6的面板壁24连接。
[0035]图6A-E示出了根据本发明的凹口 2的多个实施例。凹口均具有在大约10至150之间的范围内的宽度W-深度D t匕参见图6F。
[0036]图6A示出了凹口 25，其形成在面板边缘26中，并且具有钩或角形过渡部27，该钩或角形过渡部朝向面板边缘5的边沿17。凹口 25的W:D比为大约30。
[0037]图6B示出了凹口 28，其具有朝向边沿30被倒圆的过渡部29。W:D比为大约40。
[0038]图6C示出了凹口 30，其具有倒圆的或弯曲的过渡部31，但是具有非对称的形式。当利用辊子工具进行的双重卷边操作沿着边沿30按箭头38从图6C所示的右侧进行操作时，这样的非对称形式可以是有利的。但是从相反的方向(图6C中的左侧)进行卷边也是可能的。
[0039]图6D示出了凹口 33，其在一侧处具有倒圆的过渡部34，并且在左侧处具有钩状过渡部35，而凹口 33进一步是非对称的。W:D比为大约50。
[0040]图6E示出了凹口 36，其是对称的，并且具有倒圆的过渡部37，但是不太陡峭，或者其具有的深度小于图7B的凹口 28，W:D比为大约70。
[0041]图7A和7B示出了梨形端部面板10，具有梨形横截面的容器本体38放置到该梨形端部面板上。直面板边缘14以及弯曲边缘13和11设置在过渡部40处。面板边缘延伸超过本体边缘39。与图5A至5C所示的实施例相关地讨论的形成双重卷边。
[0042]相似地，图8A和8B示出了放置在椭圆形端部面板I上的椭圆形容器本体41。在过渡部40处设有弯曲边缘3和4，该弯曲边缘设置有凹口 2。
[0043]尽管没有以实施例的形式详细地示出，但是对于本领域技术人员而言明显的是，弯曲边缘和直边缘可以包括额外的凹口，这些额外的凹口紧邻凹口 2，例如与凹口 2相距数毫米。
[0044]根据本发明，用于双重卷边方法的材料具体为金属，例如钢、被涂覆的钢、锡板和铝合金。也可以使用金属和塑料的复合物，例如通过挤出或共层合所形成的层合钢。根据所形成的容器的直径，钢或锡板的厚度可以在0.14mm至0.32mm的范围内，优选地在0.16mm至0.22mm的范围内，特别是根据罐直径和以例如卷边长度的参数为特征的双重卷边类型。在招合金的情况下,用于至少一个面板边缘5的金属的厚度可以在0.16mm至0.38mm的范围内，优选地在0.18mm至0.28mm,的范围内，特别是根据罐直径和双重卷边类型以及卷边长度。
[0045]研究和实验表明，通过使用带凹口的面板边缘和可能带凹口的容器边缘，待使用的金属的厚度规格可以减小至少10%，额外的卷边几何形状变化最多30%，并且优选地最多20%。显然,金属的厚度还取决于容器的直径。
【权利要求】
1.一种端部面板，其用以通过双重卷边而连接到容器本体，所述双重卷边包括由所述容器本体和本体钩界定的端部钩，其中所述端部面板的面板边缘形成所述端部钩并且设置有至少一个凹口，其中所述面板边缘包括至少两个相邻的边缘部分，其中第一边缘部分具有第一半径，第二边缘部分具有第二半径或者是直边缘，所述凹口具有大约为10至150的宽度-深度比，并且形成在两个相邻的边缘部分中。
2.根据权利要求1所述的端部面板，其中所述宽度-深度比为大约20至100，并且优选地为大约30至80，或者其中所述宽度-深度比为大约10至80，并且优选地为大约30至80。
3.根据权利要求1或2所述的端部面板，其中所述第一半径和所述第二半径的比在大约0.05至0.5的范围内，优选地在大约0.1至0.5的范围内，更优选地在0.1至0.3的范围内。
4.根据权利要求1-3所述的端部面板，其中所述端部面板具有椭圆形形状。
5.根据权利要求4所述的端部面板，其中凹口形成在所述第一半径和所述第二半径之间的每个过渡部中。
6.根据权利要求1-3所述的端部面板，其中所述端部面板具有梨形形状。
7.根据权利要求6所述的端部面板，其中所述端部面板包括在所述第一半径和所述第二半径之间的过渡部以及半径与直线之间的过渡部，并且凹口形成在所述过渡部中。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的端部面板，其中所述凹口具有弯曲的形状。
9.一种容器本体，其经由双重卷边连接到端部面板，所述双重卷边包括由所述容器本体和本体钩界定的端部钩，其中所述端部面板的面板边缘形成所述端部钩，并且其中所述端部面板是根据权利要求1-8中任一项所述的端部面板。
10.根据权利要求9所述的容器本体，其横截面为椭圆形形状。
11.根据权利要求9所述的容器本体，其横截面为梨形形状。
12.—种容器，其设置有根据权利要求9-11所述的容器本体。
【文档编号】B65D6/30GK104334294SQ201380023456
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年3月25日 优先权日:2012年3月26日
【发明者】J-M·N·勒格雷西, P·尼克 申请人:阿德Mp集团荷兰有限责任公司